2020, Vol. 41
2. 河北建筑工程学院市政与环境工程系, 河北省水质工程与水资源综合利用重点实验室, 张家口 075000;
3. 联合国教科文组织国际岩溶研究中心, 桂林 541004
, ZOU Sheng-zhang1,3 , LIANG Yong-ping1,3 , LIN Yong-sheng1,3 , ZHOU Chang-song1,3 , ZHAO Yi1,3
2. Hebei Key Laboratory of Water Quality Engineering and Comprehensive Utilization of Water Resources, Department of Municipal and Environmental Engineering, Hebei University of Architecture, Zhangjiakou 075000, China;
3. International Research Center on Karst under the Auspices of United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, Guilin 541004, China
会仙岩溶湿地位于我国广西壮族自治区东北部, 是我国面积最大的喀斯特地貌原生态岩溶湿地, 也是桂林山水的重要组成部分[1].湿地生态系统不仅具有涵养水源、调节气候、蓄洪抗旱和美化环境的功能, 而且在维持生物多样性和净化水质等方面发挥着重要的生态作用[2].近几十年, 会仙岩溶湿地人类活动加强, 特别是在人类长期开垦耕作中大量使用的农药化肥, 致使湿地土壤中多种金属元素累积[3, 4].金属元素分布在土壤中并通过多种途径进入地表水和地下水中, 对附近水体产生潜在的金属污染风险.金属污染因子相对其它类型污染物, 具有较强的稳定性和不可降解特点, 同时表现出明显的生物富集效应[5].在我国西南岩溶区的乡镇农村, 浅层地下水和地表水多为居民的必备水源[4], 居民直接饮用和长期暴露于重金属污染水体中, 会产生不同程度的致癌和非致癌健康风险[6, 7].
近些年, 会仙岩溶湿地面积减少, 生态退化, 更多研究侧重于水资源保护和生态恢复方面[8].有研究表明, 会仙岩溶湿地井水中硝酸盐浓度已超过世界卫生组织公布的饮用水标准浓度限值(50 mg·L-1)[9], 地表水中已检测出磺胺类、喹诺酮类、四环素类等抗生素污染[10], 部分湿地土壤中Zn、Pb、Ni、Cr和Cu浓度均已超过土壤背景值[11].但目前, 有关会仙岩溶湿地水体中金属元素的分布特征和污染现状尚不清楚.As、Cr、Al、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn和Hg是水体污染研究重点关注的金属元素[4, 5, 12], 其中, As和Cr等有毒金属对人体具有明显的毒害作用和致癌风险[13], 而Zn和Cu虽为必需元素, 但在生物体内过量积累会引发慢性疾病[14, 15].会仙岩溶湿地附近村民饮用和生活用水主要来源于当地的地表水和地下水, 揭示不同类型水体中金属元素的分布特征和潜在健康风险, 有助于加强居民用水安全意识, 为地下水风险管控措施的制定和实施提供基础信息.本文针对会仙岩溶湿地井水、地表河水、地下河水和溶潭水4种主要类型水, 开展水体中9种金属元素(As、Cr、Al、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn和Hg)的分布特征调查与多元统计分析工作, 利用健康风险评价模型评价4种类型水对儿童和成人产生的健康风险, 以期为会仙岩溶湿地水体中金属元素污染治理和健康风险管理提供科学依据.
1 材料与方法 1.1 研究区概况本研究选取桂林市会仙岩溶湿地为研究区域.该研究区位于桂林市西南部, 主要由桂林临桂会仙镇和四塘乡、雁山区部分地区组成, 是柳江流域和桂江流域的分水岭[16, 17].地理位置为北纬25°05′20″~25°06′45″, 东经110°09′50″~110°14′30″, 海拔多介于150~160 m, 属中亚热带季风气候, 是我国亚热带峰林地貌中心带, 年平均气温为19.5℃, 平均降水量为1 835.8 mm, 蒸发量为1 569.7 mm, 降水主要集中在4~8月, 占年降水总量约50%[10], 具有雨季湿地水位高, 旱季水位低特点.
会仙岩溶湿地主要由河流湿地、湖泊湿地、沼泽湿地和人工湿地组成.在过去几十年中, 随着人类活动加强, 大片的湿地被改造为农田、鱼塘、养殖场, 不合理的围垦和开发导致会仙岩溶湿地面积呈退化趋势, 会仙岩溶湿地面积已由42 km2退化至15 km2[18].同时, 人类生产生活已引起会仙岩溶湿地水土中硝酸盐、有机物和金属元素污染[9, 19].
1.2 样品采集和测试本研究于2019年5月27~30日共采集23组水样, 其中井水样9组(J1~J9), 地表河水样9组(H1~H9), 地下河水样3组(D1~D3), 溶潭水样2组(R1和R2), 每组为1瓶500 mL水样, 采样点分布如图 1.湿地核心区内以狮子岩地下河为代表, 3组水样用于控制地下河入口、河段和出口.同时, 核心区内2个典型溶潭均已取样.采样点基本涵盖了研究区内能被人类利用的主要水体类型.金属元素样品均使用聚乙烯瓶采集500 mL, 取样前使用去离子水冲洗, 利用原样水冲洗3次.使用0.45 μm的微孔过滤膜过滤水样, 并加入2 mL硝酸(1:1)用于稳定金属元素, 收集好的水样用密封膜密封瓶口, 样品运输、保存均处于4℃避光条件.所有样品送往岩溶地质与资源环境测试中心进行金属元素检测.采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS, 赛默飞世尔)测定水样中的As、Cr、Al、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn和Hg浓度, 每份样品分别测试3次后取平均浓度.水样测试均设置空白对照, 质量保证和控制通过严格使用国家一级标准物质实现, 所有金属元素实验分析结果的标准偏差均低于5%, 加标回收率介于90%~110%.
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图 1 采样点分布示意 Fig. 1 Map of the sampling positions |
会仙岩溶湿地水体中金属元素主要通过饮用水途径和皮肤入渗途径暴露, 这2种途径给人体带来90%以上的污染物[7, 20].不同类型水体中金属元素潜在的健康风险可分为化学致癌和非化学致癌2类.据世界卫生组织(WHO)和国际癌症研究机构(IARC)所检测的化学物质致癌性可靠度全面分析项目, 将研究涉及的9种金属元素划分为化学致癌金属元素As和Cr与化学非致癌金属元素Al、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn和Hg.据美国环境保护署(US EPA)对水环境中有害物质推荐的健康风险评价模型[5, 21~23], 对成人和儿童进行2种暴露途径的健康风险评价.
1.3.1 饮用水途径健康风险评价方法金属元素通过饮用水途径暴露的化学致癌性健康风险：
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(1) |
当Ric计算结果大于0.01时, 按高剂量暴露计算：
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(2) |
金属元素通过饮用水途径暴露的化学非致癌性健康风险：
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(3) |
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(4) |
式中, Ric和Rin分别表示饮用水途径暴露下的化学致癌性金属元素W和化学非致癌金属元素W产生的人群健康风险, a-1; ADDi表示金属元素W经饮用水途径暴露下的单位体重日均暴露剂量, mg·(kg·d)-1; L表示平均人类寿命(lifetime), 按广西平均寿命70 a计算[14, 24].式(1)和式(2)中, SFi表示饮用水途径暴露下化学致癌性金属W的致癌斜率因子, (kg·d)·mg-1.式(3)中, RfDi表示饮用水途径暴露下化学非致癌金属元素W的日均摄入参考剂量, mg·(kg·d)-1.式(4)中, cW表示金属元素W的平均浓度, mg·L-1; IR表示人类的日均饮水量(ingestion rate), 成人平均为2.2 L·d-1, 儿童平均为1 L·d-1 [25]; ED表示金属元素W的暴露持续时间(exposure duration), 致癌性金属元素为70 a, 非致癌性金属元素为35 a[5]; EF表示金属元素W的暴露频率(exposure frequeny), 为365 d·a-1 [26]; BW表示人均体重(body weight), 参考广西成人平均体重为60 kg, 儿童平均体重为25 kg[5]; AT表示平均暴露时间(average time), 致癌性金属元素为25 550 d, 非致癌性金属元素为12 775 d[5].
1.3.2 皮肤入渗途径健康风险评价方法金属元素通过皮肤入渗途径暴露的化学致癌性健康风险：
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(5) |
当Rdc计算结果大于0.01时, 须按高剂量暴露计算：
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(6) |
金属元素通过皮肤入渗途径暴露的化学非致癌性健康风险：
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(7) |
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(8) |
式中, Rdc和Rdn分别表示皮肤入渗途径暴露下化学致癌性金属元素W和化学非致癌金属元素W产生的人群健康风险, a-1; ADDd表示金属元素W经皮肤入渗途径暴露下的单位体重日均暴露剂量, mg·(kg·d)-1.式(5)和式(6)中, SFd表示皮肤入渗途径暴露下化学致癌性金属W的致癌斜率因子, (kg·d)·mg-1.式(7)中, RfDd表示皮肤入渗途径暴露下化学非致癌金属元素W的日均摄入参考剂量, mg·(kg·d)-1.式(8)中, SA表示水体与皮肤的接触面积(skin area), 成人接触面积为18 000 cm2, 儿童接触面积为8 000 cm2; PC表示水体重金属元素在皮肤上的渗透常数(permeation constant), cm·h-1; ET表示暴露时间(exposure time), 成人暴露频率为0.633 3 h·d-1, 儿童暴露频率为0.416 7 h·d-1 [5]; CF表示体积转换因子(conversion factor), mL·cm-3.
1.3.3 水体总健康风险评价金属元素的PC、SF和RfD参考值详见表 1[5, 26, 27].假设水体中金属元素对人体健康毒害作用呈累计关系, 水体中金属元素总健康风险RZ即：
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表 1 健康风险评价方法相关参数值1) Table 1 Values of parameters related to the health risk assessment |
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(9) |
利用Excel 2010对原始数据进行统计整理和计算, 利用SPSS 22对数据进行Spearman相关、因子荷载和聚类分析, 以揭示水体中金属元素间的相互关系及其外在影响因素.利用健康风险评价模型分别评价儿童和成人通过饮用水途径和皮肤入渗途径下暴露的健康风险.采样点分布示意由MapGis 67绘制, 金属浓度分布由Origin 9.1绘制.
2 结果与讨论 2.1 不同水体金属元素浓度特征会仙岩溶湿地4种类型水中9种金属元素As、Cr、Al、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn和Hg浓度特征见表 2, 9种金属元素平均浓度顺序为Al>Mn>Zn>Cr>Ni>As>Hg>Cu>Pb.井水样品中As、Cr、Al、Zn、Ni、Mn和Hg符合正态分布, 地表河水样中As、Cr、Al、Ni、Mn和Hg符合正态分布.井水是当地居民饮用水的主要水源, 井水样中仅Hg的最大值1.08 μg·L-1超过《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)[28] Ⅲ类水和《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)[29]限定值1 μg·L-1, 超标倍数为1.08倍, 超标率为11.11%.从变异系数看, 井水中仅Mn变异系数超过100%, 说明井水中Mn浓度分布最为分散, As、Cu和Zn的变异系数均大于50%, 表明这些金属元素浓度分布较为分散.地下河水样检测的所有金属元素浓度均未超标.溶潭水样中Hg超过《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)[30]Ⅲ类水Hg限定值0.1 μg·L-1, 最大超标倍数为4.70倍.《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)[30]虽对Al质量浓度未进行限定, 但溶潭水中Al的平均浓度300.00 μg·L-1, 超过了地下水和生活饮用水质量标准限定值1.50倍, 超标率为50%.地表河水样中Hg和Mn均出现超过《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)[30]Ⅲ类水标准限定值, 超标率分别为100%和44.44%, 最大超标倍数分别为7.80和2.98倍.地表河水中Pb的变异系数超过50%, 其浓度变幅较大, 而其它金属元素的变异系数均低于50%.
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表 2 不同类型水体金属浓度特征1)/μg·L-1 Table 2 Characteristic of metals concentration in the different types of water/μg·L-1 |
总体而言, As、Cr、Cu、Pb、Zn和Ni在4种类型水中均未超标.除Cr和Hg, 其它金属元素的变异系数均超过50%, 表明不同类型水体间多种金属浓度分布存在一定差异.此外, 会仙岩溶湿地水体中Hg的变异系数最低(19.22%), 说明Hg在不同类型水体中的浓度相差并不大, 但由于地表水和地下水质量标准中Ⅲ类水Hg的限定值分别为0.1 μg·L-1和1 μg·L-1, 从而导致地表水和地下水中Hg的超标情况不同.由图 2可知, 在4种类型水中, 超标金属元素Mn、Al和Hg的平均浓度分别在地表河水、溶潭水和井水中最高.井水中仅Hg出现超标, 而地表水中出现Hg、Mn和Al这3种金属元素超标.因此, 从金属元素角度, 地下河水和井水水质明显优于地表河水和溶潭水.
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图 2 不同类型水中金属平均浓度分布特征 Fig. 2 Distribution characteristics of mean concentration of metals in the different types of water |
会仙岩溶湿地水体中金属元素间Spearman相关性分析结果见表 3.pH对水体中金属元素影响并不大, 仅与Ni呈显著正相关(P < 0.05), 这与水体中pH(6.8~7.5)相对较稳定有一定关系.As与Mn、Cr与Ni、Al与Pb和Cu与Zn均呈显著的正相关(P < 0.01), 表明这些金属元素两两之间具有部分共同的物质来源或拥有相同的迁移过程[4].As与Cr、As与Ni、Cr与Al、Cr与Mn、Zn与Mn和Ni与Mn均呈显著负相关(P < 0.05), 说明这些金属元素两两之间来源或迁移途径具有一定差异.
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表 3 水体pH与金属元素的Spearman相关系数1) Table 3 Spearman correlation matrix between pH and metals in water |
2.2.2 因子荷载分析
对会仙岩溶湿地水体中金属元素进行KMO(Kaiser Meyer Olkin)和Bartlett球形度检验, 提取方法采用主成分分析.KMO和Bartlett值分别为0.585和0.000, 适合进行主成分因子的载荷分析.基于特征值大于1, 抽取结果见表 4, 荷载分析结果得到3个主要公因子, 合计可解释78.712%的方差.由表 5可知, Cr、Cu、Zn和Ni为第1因子, Al、Pb和Hg为第2因子, As和Mn为第3因子.
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表 4 水体中金属元素主成分方差累积量 Table 4 Variance accumulation of metals concentration in the water |
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表 5 水体中金属元素主成分分析 Table 5 Principal component analysis of metals concentration in the water |
2.2.3 聚类分析
会仙岩溶湿地水体中各金属元素聚类结果见图 3.除第2因子外, 其它金属元素聚类结果与因子荷载分析结果一致.第2因子中Hg单独聚为一类, 与Pb和Al关系并不密切.由最末端分支外节点可知, Cr与Ni、Cu与Zn、Al与Pb和As与Mn均聚类在一起, 这与相关性分析结果中的正相关关系是一致的.会仙岩溶湿地水体中金属元素浓度受多种因素综合影响, 影响因素可来源于自然(土壤、沉积物、岩石、降尘等)和人类活动(农业耕作、渔业养殖、矿业开采、居民活动等)两类[31].Cr、Ni、Cu和Zn浓度较高的样点均来源于井水样, 井水受地表人类活动影响较小, 同时研究区地下水主要赋存于第四系松散沉积物和碳酸岩中, 岩石中的Cr、Ni、Cu和Zn矿物经长时间溶滤进入地下水, 使得井水中Cr、Ni、Cu和Zn浓度总体较地表水高[5].因此, 第1公因子主要来源于地质背景.Al和Pb浓度较高的样点主要分布在硫铁矿下游和村庄周边溶潭水中, 硫铁矿开采和居民活动可能是造成溶潭水中Al和Pb升高的主要原因.同时, 酸雨能较大范围溶出土壤和第四系松散沉积物中的Al.张清华等[32]的研究表明, 桂林冬季酸雨污染程度最为严重(pH=5.16), 春夏次之, 本研究采样时间处于春末夏初, 硫铁矿周边土壤和沉积物中的Al在经历春季酸雨严重期后, 被溶出进入溶潭水中.因此, 第2公因子主要受人类活动影响.As和Mn浓度较高的样点主要为H2、H3、H4和H6, 其中H2和H3分布在旅游区, 旅游活动可能是引起景区河流中Mn浓度增高的一个重要原因.H4和H6分布在睦洞河中下游, 而睦洞河中游分布了大量的人工鱼塘.已有研究表明鱼塘中包括As在内的多种金属元素出现超标[33], As也是农业杀虫剂和除草剂的重要组分, Mn是水产养殖消毒剂的重要成分[34], 睦洞河中As和Mn含量可能与旅游活动和渔业养殖有关.此外, 沟渠和底泥中的Mn也是影响河流水体Mn浓度升高的一个原因[11].因此, 第3公因子主要受人类活动影响.此外, 除地下河水外, 其它类型水体均出现不同程度的Hg超标.湿地水体中的Hg主要来源包括地质背景、径流输入和大气沉降[35], 我国广西周边大气降尘均出现不同程度的Hg污染, 特别是临近广西的广东省[36], 这对会仙岩溶湿地水体中Hg浓度有一定影响.同时, 农业耕作环境下地表径流溶滤出的土壤Hg也会提高水体中Hg的浓度.
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图 3 水体中金属元素聚类分析 Fig. 3 Clustering tree of metals in the water |
会仙岩溶湿地4种类型水聚类结果如图 4.由最末端分支外节点可知, J1、J7、J6、J4、J8、J2、J3、J9和J5聚为一类, 表明会仙岩溶湿地井水中金属元素相对稳定, 具有统一的浓度特征, 与其它类型水体转换作用较弱.地表河水、地下河水、溶潭水的采样点在聚类结果中未能较好分开.一方面, 除D2点外, 其它水点均暴露于地表, 强烈地人类活动已经改变了地表水体中金属元素的自然作用过程; 另一方面, 这3种类型水在地表和近地表均有分布, 不同类型水体间极可能发生水量交换.D1、H9、D2、H7和H1聚为一类, 由湿地水体径流条件可知, 狮子岩地下河水从中游(D2)至下游(D1)流出后转化为地表水, 分别流向东向河流(H9和H7)和西向河流(H1), 该径流过程中水体各金属元素受外界影响较小, 保持相似特征.狮子岩地下河上游(D3)并没有和中下游(D2和D1)聚类在一起, 说明地下河由上游至中游水体流动过程金属元素发生了较复杂的水化学作用.睦洞河中游(H4)和下游(H6)聚类在一起, 反映出睦洞河中下游水质受到了渔业养殖影响.仅R1和H2单独聚为一类, 表明这两个点金属元素总体特征与其它水点具有较大差异.上村溶潭(R1)中Al浓度最高, 可能受周边硫铁矿和季节性酸雨共同影响.督龙湖景区(H2)为会仙一大型人工湿地景区, 旅游活动可能已经改变了地表水原有特征.
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图 4 各采样点金属元素聚类分析 Fig. 4 Clustering tree of metals at the sampling sites |
据健康风险评价模型, 计算结果见表 6.经饮用水途径, 4种类型水中9种金属元素引起的年均总健康风险大小顺序为, 成人：井水(6.11×10-5 a-1)>地下河水(4.90×10-5 a-1)>溶潭水(4.83×10-5 a-1)>地表河水(4.43×10-5 a-1); 儿童：井水(6.67×10-5 a-1)>地下河水(5.34×10-5 a-1)>溶潭水(5.26×10-5 a-1)>地表河水(4.83×10-5 a-1).井水常作为当地居民的重要饮水来源, 引起的儿童和成人年均总健康风险均超过国际辐射防护委员会(ICRP)规定的最大可接受风险值5.0×10-5 a-1[37], 且儿童饮用井水引起的年均总健康风险更高.地下河水和溶潭水通过饮用水途径引起的儿童年均总健康风险值高于5.0×10-5 a-1, 但这两种类型水基本不作为饮用水源, 不会对儿童构成明显危害.经皮肤入渗途径, 4种类型水中9种金属元素引起的年均总健康风险大小顺序为, 成人：井水(6.39×10-7 a-1)>地下河水(5.19×10-7 a-1)>溶潭水(5.06×10-7 a-1)>地表河水(4.81×10-7 a-1); 儿童：井水(4.48×10-7 a-1)>地下河水(3.64×10-7 a-1)>溶潭水(3.55×10-7 a-1)>地表河水(3.38×10-7 a-1).成人和儿童经皮肤入渗途径引起的年均总健康风险值集中在10-7数量级, 均远低于5.0×10-5 a-1, 因此水体中金属元素通过皮肤入渗途径对人群并不能构成明显危害.总体来看, 成人通过饮用水途径引起的年均总健康风险低于儿童, 而通过皮肤入渗途径引起的年均总健康风险高于儿童, 这主要与计算模型中SA、BW和ET参数选取差异有关.
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表 6 不同类型水体中金属元素分别经饮用水途径和皮肤入渗途径产生的人群健康风险1)/a-1 Table 6 Per capita annual health risks caused by metals in the different types of water though the drinking and skin penetration pathway, respectively/a-1 |
会仙岩溶湿地水体中非致癌金属元素Al、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn和Hg引起的成人和儿童年均健康风险数量级总体介于10-15~10-9, 而致癌金属As和Cr引起的成人和儿童年均健康风险数量级总体介于10-9~10-5, 引起成人和儿童年均总健康风险主要是致癌风险.会仙岩溶湿地水体中致癌金属元素引起的年均致癌风险大小顺序为Cr>As, Cr引起的成人和儿童年均致癌风险值比As高出1~2个数量级, Cr是引起年均致癌健康风险的主要因子, 这与我国广西崇左市铁矿周边地区地下水健康风险研究结果是一致的[5], 也与我国东江流域水源地重金属健康风险研究结果相近[27].会仙岩溶湿地水体中的Cr经饮用水途径引起的成人和儿童致癌风险值均处于10-5数量级, 特别是在井水中, 引起成人和儿童年均致癌风险值均高于ICRP规定的最大可接受风险值5.0×10-5 a-1.因此, 井水中Cr在用水管理和决策上应当引起重视.
在饮水管理和决策方面, 通常采用金属元素实测浓度与相应的水质标准进行比较, 这有可能弱化了水体中某些未超标金属元素对人群健康产生的毒害.从本研究结果看, 会仙岩溶湿地井水中超标的金属元素仅为Hg, 而井水中的Cr最大浓度4.46 μg·L-1远低于《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)[28]和《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)[29]规定限值50 μg·L-1.健康风险评价结果中, Cr是通过饮用水途径引起成人和儿童总健康风险的主要因子, 且Cr通过饮用井水途径引起的成人(6.07×10-5 a-1)和儿童(6.62×10-5 a-1)致癌风险超过了最大可接受风险值5.0×10-5 a-1.因此, 在水体污染研究中, 综合参考水质评价结果和健康风险评价结果, 有利于全面掌握水体环境质量信息, 在制定水体污染物防控策略和实施水体污染修复方案上能进一步全面保证居民饮水安全.
此外, 会仙岩溶湿地水体健康风险评价结果存在一定程度的不确定性, 不确定性主要源于两方面, 金属元素浓度在不同类型水体中和同种类型水体中的分布不均匀性, 主要受水化学作用和季节性变化影响; 健康风险评价模型中暴露参数的不确定性, 这与不同个体在饮水习惯上存在差异有关.
3 结论(1) 广西会仙岩溶湿地4种类型水中金属元素浓度顺序为：Al>Mn>Zn>Cr>Ni>As>Hg>Cu>Pb.水体中金属污染物为Hg、Mn和Al, 其中, 井水中Hg超标, 最大浓度超标倍数为1.08倍, 超标率为11.11%;地表河水中Hg和Mn超标, 最大浓度超标倍数分别为7.80和2.98倍, 超标率为100%和44.44%;溶潭水中Hg和Al超标, 最大浓度超标倍数分别为4.70和1.50倍.从会仙水体中金属元素角度看, 地下河水和井水水质明显优于地表河水和溶潭水.
(2) 研究区水体中, Cr、Ni、Cu和Zn浓度较高的样点多分布在井水中, 这些离子主要与地质背景有关; Al和Pb浓度较高的样点多分布在硫铁矿下游和村庄周边的溶潭水中, 其浓度很大程度上受硫铁矿开采和居民活动影响; 河流中As和Mn浓度一方面极可能受旅游活动和渔业养殖影响, 另一方面来源于河道沟渠和底泥; 水体中Hg浓度受大气降尘和农业活动影响.
(3) 会仙岩溶湿地4种类型水中9种金属元素通过饮用水途径和皮肤入渗途径对成人和儿童引起的年均总健康风险顺序为：井水>地下河水>溶潭水>地表河水.井水中金属元素通过饮用水途径对成人(6.11×10-5 a-1)和儿童(6.67×10-5 a-1)引起的年均总健康风险值高于ICRP规定的最大可接受风险值5.0×10-5 a-1, 井水作为饮用水时对当地居民具有一定潜在健康风险.Cr经饮用水途径引起的成人和儿童年均致癌风险值均处于10-5数量级, 是引起年均致癌风险的主要因子, 应当将Cr作为用水管理和决策重点关注的金属元素.
(4) 综合会仙岩溶湿地不同类型水体中金属元素污染特征和健康风险评价结果, Hg、Mn和Al是会仙岩溶湿地水体中的主要超标金属元素, Cr是引起人群年均致癌健康风险较高的金属元素.从饮用水安全角度, 应对井水中的Hg和Cr进行控制.
致谢: 中国地质科学院岩溶地质研究所张连凯副研究员、申豪勇助理研究员、谢浩研究实习员、武美玲、覃玉花、肖周兴和唐哲在样品采集工作中给予帮助, 中国地质科学院水文地质环境地质研究所宁卓博士在论文修改中提供帮助, 在此一并致谢.
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